Optimal Conditions for Observing Fractional Josephson Effect in Topological Josephson Junctions
拓扑约瑟夫森结（JJ）含有Majorana束缚态，在微波辐射下呈现4个$π$周期的电流-相位关系，从而产生双Shapiro台阶.我们进行了数值计算的拓扑JJ的动力学性质，使用一个修改的电容和电容并联结模型和广泛的研究作为结参数和微波功率和频率的函数的Shapiro步骤的逐步演变。我们的计算结果表明，奇整数夏皮罗步骤，即，分数交流约瑟夫森效应的证据，通过结电容和IcRn乘积的增加以及微波频率的降低而显著增强，即使对于4 $π$周期性超电流的相同部分。我们的研究提供了观察分数交流约瑟夫森效应的最佳条件，此外，我们的新模型可以用来精确地量化拓扑超导体的实验数据的拓扑超导电流。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All fractional Shapiro steps in the RSJ model with two Josephson harmonics
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics RAS（朗道理论物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University（高等经济大学凝聚态物理实验室）
本文研究了RSJ模型中通过包含两个约瑟夫森谐波产生所有可能分数肖普步骤的现象，并揭示了正负分数步骤的不对称性。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con math-ph
Manipulating fractional Shapiro steps in twisted cuprate Josephson junctions
本研究通过操控扭曲铜酸约瑟夫森结中的分数肖皮步骤，揭示了可调电流-相位关系及非拓扑超导机制的可能性。
2025-12-01 cond-mat.supr-con
NbSi nanowire quantum-phase-slip circuits: dc supercurrent blockade, microwave measurements and thermal analysis
我们提出了一个详细的报告，微波辐射的超窄超导纳米线。在我们的nanofabricated电路含有超导NbSi纳米线，直流阻塞的电流在低温下观察到低于临界电压Vc，量子相位滑移（QPS）在纳米线的存在的一个强有力的指标。我们描述的结果，应用微波这些样品，使用一系列的频率和连续波和脉冲驱动，为了寻找双夏皮罗步骤，这将构成一个明确的演示量子相位滑移。我们没有观察到台阶，我们随后的热分析表明，串联CrO电阻器中的电子温度明显高于衬底温度，从而产生足够的约翰逊噪声来消除台阶。为了了解系统和通知未来的工作，我们已经构建了一个数字模型的动态电路的直流和交流偏置（连续波和脉冲驱动信号）在约翰逊噪声的存在。使用这个模型，我们概述了重要的设计考虑的设备和测量参数，应在任何未来的实验中使用，使双夏皮罗步骤在实验上可访问的温度下观察，从而导致发展的基于量子点的量子电流标准。
2013-04-29 cond-mat.supr-con
Model for missing Shapiro steps due to bias-dependent resistance
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文提出了一种现象模型，通过抑制奇数Shapiro步来解释传统约瑟夫森结中缺失Shapiro步的现象。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Half-integer Shapiro steps at the 0-pi crossover of a ferromagnetic Josephson junction
我们研究了S/F/S结在0和π基态交叉点附近的电流-相位关系。我们使用Nb/CuNi/Nb结，其中这种交叉由厚度和温度驱动。对于一定的厚度，在交叉温度下观察到临界电流的非零最小值。我们通过施加高频激励来分析这种剩余的超电流，并观察到半整数Shapiro步骤的形成。我们将这些分数阶归因于由于sin（2*phi）电流相位关系而使约瑟夫森频率加倍。这种相位依赖性可以用铁磁交换场中能级的分裂来解释。
2004-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of the fractional ac Josephson effect: the signature of Majorana particles
支持马约拉纳费米子的拓扑超导体被认为是在耦合到超导体的一维半导体线中实现的。这样的激发有望表现出非阿贝尔统计，并可用于实现量子门，从局部源的退相干拓扑保护。在这里，我们报告的分数交流的观察。半导体/超导体InSb/Nb纳米线结中的约瑟夫森效应，拓扑物质的标志。当在没有外部磁场的情况下用射频f照射结时，观察到具有高度hf/2 e的量子化电压阶跃（Shapiro阶跃），如对于常规超导体结所预期的，其中超导电流由电荷-2e库珀对承载。在高磁场下，第一个Shapiro台阶的高度加倍到hf/e，表明超电流是由电荷-e准粒子携带的。这是马约拉纳费米子的一个独特的签名，难以捉摸的粒子预测ca。八十年前。
2012-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fully in-situ InAs nanowire Josephson junctions by selective-area growth and shadow evaporation
采用一种特殊的超导电极阴影蒸镀工艺，原位制备了基于InAs半导体纳米线和Nb超导电极的约瑟夫森结。与其他金属超导体如Al相比，Nb具有更大的超导能隙的优点，这允许在更高的温度和磁场下操作。我们的结是通过在两个相邻的倾斜Si（111）面上选择性生长的InAs纳米线对上阴影蒸发Nb来制造的，并且彼此以很小的距离交叉。相对于沉积源的上部线充当确定下部纳米线上的超导电极的间隙的荫罩。电子显微镜测量表明，完全原位制备方法给出了一个干净的InAs/Nb界面。在电流-电压特性曲线中观察到明显的约瑟夫森超电流，并可通过底栅进行控制。0.68的过量电流表示高的结透明度。在微波辐射下，观察到明显的整数夏皮罗台阶，表明正弦电流-相位关系。由于Nb的临界场很大，在超过1 T的磁场下仍能维持约瑟夫森超导电流。我们的研究结果表明，原位制备的Nb/InAs纳米线接触是非常有趣的候选人超导量子线路需要大磁场。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fast-driving spectroscopy of current-phase relationships of individual Josephson elements
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Consejo Superior de Investigaciones Científicas（西班牙国家研究委员会）
针对超导结电流-相位关系提取的难题，本文提出基于交流驱动的非侵入式方法，通过拟合受驱结临界电流随驱动功率的变化提取全谐波成分，经仿真和实验验证其抗噪性好、精度高。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional ac Josephson effect as evidence of topological hinge states in a Dirac semimetal NiTe2
实验研究了耦合到 NiTe2 单晶薄片的超导铟引线间的 Josephson 电流，通过观察到半整数 Shapiro 台阶和稳定的奇数台阶，证实了 NiTe2 中拓扑铰链态的 Josephson 电流传输。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional Josephson Effect in Number-Conserving Systems
研究了粒子数守恒系统中的分数约瑟夫森效应，该系统由准一维超导体耦合到纳米线或带有分数电荷激发的$e/m$（其中$m$为奇数）的边缘组成.我们发现，由于系统中的拓扑基态简并性，通过超导回路的磁通量的超导电流的周期性是非平凡的，这提供了一种可能性来检测由$dc$超导电流测量物质的拓扑相位。使用纳米线和准一维超导体的微观模型，我们推导出一个有效的低能量理论的系统，考虑到量子相位起伏的影响。本文讨论了具有有限充电能量的介观超导环中分数约瑟夫森效应相对于量子相位滑移的稳定性。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantized current steps due to the a.c. coherent quantum phase-slip effect
AC约瑟夫森效应在1962年被预言，并在1963年被实验观察到，作为来自库珀对的光子辅助隧穿的量子化电压阶跃（Shapiro阶跃），是量子力学的最基本现象之一，并且对于量子电压标准至关重要。物理上的双重效应，交流相干量子相位滑移（CQPS），光子辅助隧道的磁通量通过超导纳米线，被认为是揭示自己的量子化电流步骤。AC CQPS的基本物理意义还得到了未来现行标准的实际重要性的补充;这是闭合量子精密测量三角形的缺失元素。2012年，CQPS被证明是超导纳米线中磁通量量子的叠加。然而，超导体中的直接锐电流阶跃，迄今为止唯一不可用的超导基本效应，由于缺乏合适的材料和电路工程的挑战而无法实现。在这里，我们报告的超导纳米线的双夏皮罗步骤的直接观察。在高达26 GHz的频率下，电流值为8.3 nA，并且受当前设置带宽的限制，尖锐的阶跃是清晰的。30年前，理论上已经预测了小约瑟夫森结（JJ）中的电流阶跃。然而，JJ中不可避免的增宽阻碍了它们的直接实验观察。我们解决了这个问题，通过将薄的NbN纳米线在电感环境中。
2022-08-13 cond-mat.supr-con
Shapiro Steps as a Direct Probe of $\pm s$-wave Symmetry in Multi-gap Superconducting Josephson Junctions
本文从理论上研究了由单能隙超导体和双能隙超导体构成的异质约瑟夫森结中的Shapiro台阶。我们发现，通过将外加微波的频率调谐到Josephson-Leggett模的频率，可以诱导出一个反常的直流Josephson电流，这在$I$ - $V$特性曲线中除了传统的Shapiro台阶外，还产生了一个额外的台阶结构.共振电压下的台阶高度呈现大小交替的结构，反映了双能隙超导体的能隙对称性。在$ \pm s波的情况下，其中两个间隙具有相反的符号在两个间隙超导体的步骤与奇数指数增强，而在s波的情况下，与偶数指数有较大的值。分数Shapiro步骤的存在也被预测。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional Josephson Effect: A Missing Step Is A Key Step
物理学家们正在寻找可以容纳马约拉纳的超导材料。这些难以捉摸的粒子的新证据是由一个偶然的狄拉克半金属介导的约瑟夫森效应中缺失的夏皮罗步骤提供的。
2018-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Ubiquitous missing first Shapiro step in Al-InSb nanosheet Josephson junctions
针对拓扑平庸Al-InSb纳米片约瑟夫森结中第一夏皮罗台阶缺失现象，研究结合实验与RSJ模型分析，揭示该现象源于测量盲区的普遍机制，为分数约瑟夫森效应实验提供新见解。
2025-11-14 cond-mat.supr-con
Giant Shapiro steps for two-dimensional Josephson-junction arrays with time-dependent Ginzburg-Landau dynamics
在通过涨落扭曲边界条件（FTBC）实现电流整体守恒的含时Ginzburg-Landau（TDGL）模型和反向分流结（RSJ）模型下，对零温下的二维约瑟夫森结阵列进行了数值研究.对于{ \em both} RSJ和TDGL情况，发现分数巨Shapiro步骤。这意味着RSJ模型所基于的局部电流守恒可以放宽到仅具有全局电流守恒的TDGL动力学，而不改变Shapiro步骤的顺序。然而，当步骤的最大宽度进行比较，为两个模型的一些定性的差异，发现在较高的频率。临界电流也计算和比较与早期的结果。结果发现，FTBC是一个更充分的边界条件比传统的均匀电流注入法，因为它最大限度地减少了边界的影响。
1999-08-02 cond-mat.supr-con
AC Josephson effect in a gate-tunable Cd$_3$As$_2$ nanowire superconducting weak link
本文通过辐射谱和Shapiro花样测量研究Cd$_3$As$_2$纳米线超导弱连接的交流约瑟夫森效应，发现传统超流占主导，并结合RCSJ模型热噪声解释了拓扑贡献被掩盖的机制。
2023-05-31 cond-mat.supr-con
Zero-crossing Shapiro steps in focused-ion-beam-tailored high-$T_c$ superconducting microstructures
研究了S形Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu_2 O $_{8+x}$（Bi-2212）微米尺度样品的微波响应特性。用聚焦离子束的治疗使我们能够降低等离子体频率下降到$f_p$ $\sim$ 5 GHz，在$T$ =0.3 K的自然堆叠的约瑟夫森结中的晶体。我们在低至$\sim$ 5 GHz的频率下观察到Shapiro台阶。在低至$\sim$ 10 GHz的频率下观察到了良好的零交叉Shapiro台阶。它们表现为恒压平台，在零偏置电流下出现非零电压。我们证实了当辐照频率足够大于$f_p$时，可以在Bi-2212堆叠结中观察到零交叉Shapiro台阶。观察到的高阶分数阶微波响应表明，层间耦合的Bi-2212约瑟夫森结具有非正弦电流相位关系。基于台阶的温度依赖性，我们还表明，台阶的有限斜率是由于相扩散效应的增强。
2008-02-14 cond-mat.supr-con
Unveiling Topological Hinge States in the Higher-Order Topological Insulator WTe$_2$ Based on the Fractional Josephson Effect
POSTECH（浦项科技大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
通过研究Al-WTe₂-Al近邻约瑟夫森结的肖皮步骤，揭示WTe₂中拓扑铰链态的拓扑性质，为拓扑超导体研究提供新方向。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Control of Majorana Edge Modes by a g-factor Engineered Nanowire Spin Transistor
我们提出了操纵马约拉纳边缘状态通过杂化和自旋电流在纳米线自旋晶体管。自旋晶体管基于异质结构纳米线，该异质结构纳米线包括具有分别形成拓扑和非拓扑区域的大g因子和小g因子的半导体。束缚边缘态的杂化导致自旋电流和$4π$ -周期性扭矩，作为相对磁场角的函数-一种与分数约瑟夫森效应对偶的效应。在磁场几乎为零且自旋沿自旋轨道场方向守恒的非拓扑区域，我们建立了力矩与自旋流之间的关系。角动量转移可以通过灵敏的磁共振力显微镜技术检测。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous microwave response in the dissipative regime of topological superconducting devices based on Bi2Te2.3Se0.7
本文研究了基于三维拓扑绝缘体Bi2Te2.3Se0.7的Nb超导结在微波辐射下的Shapiro台阶行为，发现第一个台阶缺失，并通过RSJ模型表明该现象需要至少5%的4π周期分量，为马约拉纳物理提供了实验证据。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Magnetic Field and Rashba Spin-Orbit Interaction on the Josephson Tunneling between Superconducting Nanowires
我们计算了两个一维（1D）纳米线之间的约瑟夫森电流沿$x$与邻近诱导$s$波超导配对，并通过一个狭窄的电介质势垒的存在下，Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的特点是强度$α$和塞曼场（$h$沿$\hat z$和${\bf B}$在$x-y$平面）。我们制定了一个通用的方法来计算Andreev束缚态的能量，使我们能够获得这些状态的能量在几个渐近的情况下的解析表达式。我们发现，在没有磁场的情况下，Andreev束缚态之间的能隙随着Rashba SOI常数的增加而减小，最终导致能级的接触。在没有Rashba SOI的情况下，Andreev束缚态依赖于磁场，并且随着取向角B的变化而呈现振荡行为，导致磁约瑟夫森效应。我们还提出了解析表达式的直流约瑟夫森电流绘制出它们的依赖于${\bf B}$，$h$，和$α$。我们证明了在外加磁场的存在下，这些结中存在有限的自旋约瑟夫森电流，并提供了其对$α$，$\bf B$和$h$的依赖关系的解析表达式。最后，我们研究了交流约瑟夫森效应中存在的SOI（$|{\bf B}|=h=0$）和外部辐射，并表明，在这样的系统中产生的夏皮罗步骤的宽度可以通过改变$α$。我们讨论的实验，可以测试我们的理论结果。
2017-05-19 cond-mat.supr-con
Detecting fractional Josephson effect through $4π$ phase slip
分数约瑟夫森效应是拓扑超导系统中马约拉纳费米子的一个独特性质。由于准粒子中毒和超导体中不必要的耦合的干扰，这种效应很难在实验上检测到。本文提出了一种利用4π相位滑移探测半导体硅基拓扑约瑟夫森结的分数直流约瑟夫森效应的方案。利用一个拓扑结构的RF SQUID系统，我们发现Josephson耦合的主要贡献来自Majorana费米子之间的相互作用，导致了具有4π相位滑移的共振隧穿。我们的计算与实验可达的参数表明，检测的时间尺度相滑移是两个数量级短于中毒时间的非平衡准粒子。此外，在合理的纳米线长度的情况下，4π相位滑移可以压倒拓扑平凡的2π相位滑移。我们的工作对于探索超导体相位的适度量子涨落对拓扑系统的影响具有重要意义，并为量子信息处理提供了一种新的方法。
2017-06-02 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantized current steps due to the synchronization of microwaves with Bloch oscillations in small Josephson junctions
本研究将小型约瑟夫森结置于高阻抗环境，在24 GHz频率下观测到对偶夏皮罗台阶，发现电流量化仅存在于窄参数范围，并用热噪声下的结模型解释，为布洛赫振荡同步验证和量子计量提供支撑。
2025-01-17 cond-mat.supr-con
Geometry-related magnetic interference patterns in long SNS Josephson junctions
我们已经测量了临界电流依赖于两个长SNS结不同的正常线的几何形状的磁通量。样品由连接到W触点的Au线通过聚焦离子束辅助沉积制成。我们可以将磁图案从准一维正常线的单调高斯样衰减调谐到方形正常线的夫琅和费样图案。我们解释的单调极限与半经典的一维模型，我们适合两个字段的依赖性与数值模拟的二维Usadel方程。此外，我们观察到整数和分数夏皮罗步骤。整数阶跃的磁通量依赖性如预期地再现了临界电流Ic的依赖性，而分数阶跃随着磁通量的衰减比Ic慢。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Physical mechanisms of timing jitter in photon detection by current carrying superconducting nanowires
我们研究了不同弯曲分数的曲折纳米线中光子计数出现的时间抖动。时间抖动是载流超导纳米线中光子吸收和正常畴出现之间随机时间延迟的概率密度，揭示了两种不同的潜在物理场景。在确定性的制度，这是实现在大电流和光子能量，抖动控制的位置相关的检测阈值在曲折的直线部分，并与电流减小。在小的光子能量，抖动增加，其电流依赖性消失。在这种概率制度抖动控制的泊松过程中，磁涡流跳随机跨越导线的弯曲附近的区域。
2017-09-06 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Multivalued current-phase relationship in a.c. Josephson effect for a three-dimensional Weyl semimetal WTe$_2$
我们实验研究了两个超导铟引线之间的电子输运，耦合到一个单一的WTe $_2$晶体，这是一个三维Weyl半金属。在微波辐照下，通过观察整数（1，2，3）和分数（1/3，1/2，2/3）Shapiro台阶，我们证实了5~ $μ$ m In-WTe $_2$ -In长结中的约瑟夫森电流.分数交流的演示约瑟夫森效应表明了电流-相位关系的多值性，我们将其与外尔拓扑表面态对约瑟夫森电流的贡献联系起来。与拓扑绝缘体和狄拉克半金属相反，我们没有观察到交流中的$4π$周期性。研究了WTe $_2$在不同频率和功率下的约瑟夫森效应，这可能反映了Weyl半金属费米弧表面态的手征特征。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting atomic contacts under microwave irradiation
我们测量了微波辐照对超导原子接触直流伏安特性的影响。外部场与交流超电流的相互作用导致超电流峰的复制品，即众所周知的夏皮罗共振。对含有高透射导电通道的触点的补充分数谐振的观察揭示了它们的非正弦电流-相位关系。共振位于背景电流上，该背景电流本身由于光子辅助的多次Andreev反射而被深度修改。这些结果为基于Andreev束缚态概念的两个超导体之间输运的全量子理论提供了有力的支持。
2006-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pseudogap phase and fractionalization: Predictions for Josephson junction setup
欠掺杂铜氧化物的赝能隙机制可以说是关联量子物质中最神秘的现象之一。最近的理论观点认为，对密度波（PDW）或“分数PDW”可能是理解赝能隙物理的关键因素。这些想法是对比的情况下，电荷密度波秩序和超导性在低温下共存。在本文中，我们提出了一些测试来比较约瑟夫森结设置中的两种情况。对于一个PDW的情况下，我们观察到的交流约瑟夫森电流拍的结构。AC约瑟夫森电流的附加频率出现在标准约瑟夫森频率的半奇数倍处。通过对平均约瑟夫森电流的研究，我们可以提取出PDW态的调制波矢。此外，通常的夏普罗步骤打破。相反，这些签名是缺席的秩序的简单共存。在类似的实验装置中检测到这样的签名将强烈支持伪能隙相位的PDW场景。
2022-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of superconducting current in a mesa-heterostructure with an interlayer of the strontium iridate film with strong spin-orbit interaction
在Nb/Au/Sr_2 IrO_4/YBa_2Cu_3 Ox（Sr_2 IrO_4层间厚度d=5和7 nm，面内尺寸L=10-50 mcm）的台面异质结构中观察到超导电流。铱酸锶，Sr 2 IrO 4，在低温下被认为是一种倾斜的反铁磁绝缘体，并且由于IrO 2平面的影响，其特征还在于强的自旋-轨道相互作用。在T=4.2K时，当d=7 nm时，超导临界电流密度jC = 0.3A/cm ^2。超导临界电流IC（T）和Nb电极带隙奇异性I-V曲线上的电压位置随温度的升高而增大，与Nb能隙的BCS行为相对应。临界电流对外部磁场的影响非常敏感，在与地球磁场相当的外部磁场（L=40-50 mcm，H=0.2 Oe）下，临界电流减小两倍;低H下的磁场依赖性IC（H）比夫琅和费图案窄约1.5倍。在频率fe=38 GHz和fe=50 GHz的微波辐射下，观察到电压V=（m/n）（h/2 e）fe的整数和分数Shapiro阶跃。分数阶Shapiro阶跃（m/n=1/2，3/2）可能表明超导电流-相位关系中存在二次谐波。
2018-12-06 cond-mat.supr-con
Transverse phase-locking in fully frustrated Josephson junction arrays: a new type of fractional giant steps
本文用解析和数值方法研究了零温下全阻挫约瑟夫森结阵列中驱动涡旋晶格的相位锁定。我们考虑的情况下，当交流电流施加{ \it垂直}的直流电流。我们观察到锁相，步骤的电流-电压特性，依赖于外部交流驱动的幅度和频率定性不同的夏皮罗步骤，观察时，交流和直流电流并联应用。此外，临界电流随横向交流驱动振幅的增加而增加，而随纵向交流驱动振幅的增加而减小。临界电流和锁相电流阶跃宽度随交流驱动的（小）振幅成二次方增加。对于较大幅度的横向交流信号，我们发现窗口的临界电流是滞后的，和窗口的锁相被抑制由于动力学不稳定性。利用电压噪声、李雅普诺夫指数和Poincaré截面，刻画了$IV$曲线在锁相干涉条件附近的动力学状态.我们发现，零温锁相行为在大型全阻挫阵列很好地描述了一个有效的四元格模型。
2003-04-17 cond-mat.supr-con
Feasibility of the Josephson voltage and current standards on a single chip
本研究展示了在单芯片上实现Josephson电压和电流量子化标准，验证了多标准操作的可行性，并讨论了提升幅度与准确度的优化措施。
2024-10-14 cond-mat.supr-con
Emergent Interfacial Superconductivity between Twisted Cuprate Superconductors
堆叠的范德华铜酸盐晶体之间的扭曲界面使得能够在面内各向异性超导序参量之间进行可调谐的约瑟夫森耦合。采用一种新的低温组装技术，在Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8 +x）晶体之间制备了具有原子级尖锐扭曲界面的约瑟夫森结。约瑟夫森临界电流密度敏感地依赖于扭转角，达到最大值可比的本征结在小扭转角，并抑制了近2个数量级，但仍然有限接近45度的扭转角。通过对分数Shapiro台阶的观察和对Fraunhofer图样的分析，我们证明了在45 °附近剩余的超导相干性是由于库珀对的共隧穿，这是高温拓扑超导性的必要成分。
2021-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson junctions of multiple superconducting wires
我们研究了Andreev束缚态和Josephson电流在$N$超导导线的结中的频谱，该超导导线可能具有$s$ -或$p$ -波配对对称性，并开发了一种基于散射矩阵的形式主义，使我们能够解决跨这种结的传输。对于$N \ge 3$，这是众所周知的，贝里曲率项有助于约瑟夫森电流，我们图表的情况下，这些条款可以有相对较大的影响。对于一个系统的三个$s$ -或三个$p$ -波超导体，我们提供了解析表达式的Andreev束缚态能量和研究约瑟夫森电流响应于一个恒定的电压施加在一根导线，我们发现，在零温度下的集成的量子化的整数倍的$4e^2/h$，其中$e$是电子电荷和$h = 2π\hbar$是普朗克常数。对于一个正弦电流与频率$ω$施加在结中的导线之一，我们发现，夏皮罗平台出现在时间平均电压$\langle V_1 \rangle$在该导线的任何合理的分数倍（相比之下，只有整数倍，在两个导线的结）的$2e \langle V_1 \rangle/(\hbar ω)$。我们还使用我们的形式主义研究两个$p$和一个$s$波线的交界处。我们发现，相应的Andreev束缚态能量依赖于自旋的Bogoliubov准粒子，这产生了净磁矩在这样的结。这些磁矩的时间变化可以通过跨结的外部施加电压来控制。我们讨论可能检验我们理论的实验。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
